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1、机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/20第13 章 机械系统总体方案的设计u 机械产品的设计过程u 机械系统总体方案设计的目的和内容u 总体方案的设计思想机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/2013.1 机械产品设计过程初期规划设计阶段总体方案设计阶段结构技术设计阶段生产施工阶段机械新产品的开发设计过程一般分为4 个阶段：机械原理 机械设计机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/20阶段步骤 方法主 要 指 导 理 论产品规划设计方法预测技术设计方法学技术预测理论市场学信息学机械产品设计一般进程信息集约可行性报告、设计要求项目表产品设计任务预测调研可行性分
2、析明确任务要求机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/20阶段步骤 方法主 要 指 导 理 论原理方案设计系统化设计法创造技法评价决策方法系统工程学形态学创造学思维心理学决策论模糊数学总功能分析原理参数表、方案原理图功能分解功能载体组合功能原理方案(多个)功能元求解原理试验评价决策最优原理方案机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/20阶段步骤 方法 主要指导理论技术设计价值设计优化设计可靠性设计宜人性设计产品造型设计系列化设计机械性能设计工艺性设计自动化设计价值工程学最优化方法、工程遗传算法可靠性理论与实验人机工程学工业美学模块化设计、相似理论有限元法、动态设计、摩擦学设
3、计、高等机构学机械设计的工艺基础控制理论、智能工程、人工神经元计算方法、专家系统结构方案(多个)结构价值分析试验模型 试验总体设计结构设计 造型设计造型价值分析外观方案(多个)评价决策 评价决策最优结构方案 最优造型方案最优技术设计方案总体布置图、装配草图、技术文件 总体效果图、外观效果模型机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/20阶段步骤 方法主要指导理论施工设计各种制造、装配、造型、装饰、检验等方法各种工艺学批量生产计算机辅助制造销售反馈控制法零件工作图 外观件加工工艺、面饰工艺规程部件装配图 效果图、检验标准技术文件 造型工艺文件 试制 修改批量生产技术服务用户访问机械原理
4、13 机械系统总体方案设计2023/5/2013.2 机械总体方案设计的目的和内容13.2.1总体方案设计的目的当前机械产品的市场竞争相当激烈，能否以最快的速度设计出质量好、价格低有新意的产品，决定了机械产品在市场上的竞争力。在传统的仿造设计中，机械设计往往只注意后两个阶段中的部分子项目，而忽略了初期规划设计阶段的作用。事实上，初期规划设计阶段的调研和可行性论证，将为产品是否具有生命力和竞争力提供准确信息，而要实现初期规划阶段所提出的设计目标，关键在于总体方案设计阶段的工作。产品设计的好坏，包括产品的功能是否齐全、性能是否优良、经济效益是否显著，在很大程度上取决于总体方案设计阶段的工作，取决于
5、方案的构思和方案拟定时的设计思想。机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/2013.2.2 总体方案设计的内容l 执行系统的方案设计l 原动机类型的选择和传动系统的方案设计l 信息处理控制系统的方案设计l 其它辅助系统的设计机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/2013.3 机械总体方案设计中的设计思想l 现代设计的观念l 系统工程的观念l 工程设计的观念机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/20 现代机械设计具有以下特点：理论性创造性广义性优选性扩展性设计计算机化设计信息化机械原理 13 机械系统总体方案设计 机械产品设计过程框图2023/5/20初期规划设
6、计总体方案设计生产施工设计结构技术设计传统设计中机械产品设计阶段前后有时序的串联排列现代设计中机械产品设计阶段采用并联排列的多循环链初期规划设计总体方案设计生产施工设计结构技术设计机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/20 由具有特定功能、相互之间既有有机；联系又相互制约的单元组合而成的有序整体称为系统。故每个机械产品不论其大小，都可认为是一个系统。都应该从系统工程的角度来分析和研究它，以系统工程的观念来指导其设计。一般机械系统都是由驱动系统、传动系统、执行系统、控制系统等若干子系统组成的，而每个子系统又由若干个更低一级的子系统或组合单元组成。从系统工程的角度来看，各子系统虽具有各
7、自特定的功能，但由于是为了共同实现整个系统的整体目标，因而各子系统间是有机联系在一起、相互间既有依赖作用又有制约作用。l 系统工程的观念机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/20 从系统的整体出发,将总功能分解成若干功能单元；寻找出能完成各个功能的技术方案，既完成每个功能的子系统的构成、组成结构、信息传递、控制回路等设计；对方案组进行分析、评价和优选，进而实现给定环境条件下的整体优化。u 系统工程是一门研究复杂系统的技术，是用以解决综合性工程问题的技术。系统工程解决设计问题的基本思想是：机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/20 从工程设计的角度看，机械设计是一种工程活动，它有别于纯科学的研究活动。机械设计是工程设计，它既包括技术成分，又包括非技术成分。在总体方案拟定中，既要运用自然科学中的科学原理，也要考虑人文、社科、经济、艺术等学科中的非自然科学因素，考虑当时当地的自然环境、社会环境、经济环境和技术环境中诸多因素的制约。l 工程设计的观念机械原理 13 机械系统总体方案设计2023/5/20机械设计过程要考虑的因素